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중력파를 측정한 방법이 저의 머리론 이해가 잘 안돼요
게시물ID : science_68795짧은주소 복사하기
작성자 : 열정사랑니
추천 : 1
조회수 : 2245회
댓글수 : 7개
등록시간 : 2024/04/05 01:26:19

중력파는 질량을 가진 물체가 가속할 때 생기는 중력의 파동이잖아요


그럼 그 파동이 시공간을 변형시키면서 날아오는 건데 어떻게 측정이 가능할까요?


레이저 장비로 측정한다고 들었어요

 

그런데 의문이 남아요

 

빛.jpg

 

제가 그린 거긴 한데, 그림의 파란 박스가 공간을 표시하고요


P5에서 P4까지(한 칸?) 광자가 통과하는 시간이 일정하다면


시공간 자체가 파동처럼 왜곡되어 공간이 늘어나도 

 

광자의 이동속도도 같이 늘어나 각 p지점 마다 통과하는 시간이 일정한거 아닌가요?


중력파를 측정한 레이저 장비가 왜 차이가 발생하는지 이해를 못 하겠어요

 

혹시 중력이 거꾸로 질량을 가진 물체에 주는 영향은 제한적일까요?

 

그래서 광자의 속도가 일정해도 자 자체의 길이가 공간에 따라 변하지 않아서 차이가 발생하는 걸까요?

 

너무나 궁금합니다.

 

과학 유튜브 보다 보면 질문이 많아 지는데 물어 볼 곳이 없네요 ^^

 

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2024-04-05 02:40:04추천 0
울릉도에서 서울로 레이저를 일직선으로 쏠 수 있게 터널을 만들어 쐈다고 할게요. 그리고 제주도에서 서울까지 터널을 뚫어 레이저를 쏜다고 했을 때, 동시에 양쪽에서 서울로 레이저를 쏘게 되면 두 레이저는 각도 차이 말곤 차이가 없겠지만 만약 중력파가 울릉도 쪽에서 터졌을 때, 당연히 울릉도의 레이저가 흔들리게 되고, 곧이어 제주도의 레이저가 흔들리겠죠? 이런 식으로 검출한다고 들었어요.
댓글 2개 ▲
2024-04-05 08:01:03추천 0
빛은 공간을 따라 움직입니다 중력 바로 인해 공간이 휘어지면 또 그 휘어진 공간을 따라가기 때문에 알 수가 없습니다
2024-04-05 08:47:54추천 0
1
그래서 레이저를 빔 스플리터로 2개로 분할하여 직각으로 쏘고..
다시 반사되어 돌아오는 빛의 위상차로 검출합니다.
서로 직각이기 때문에 공간의 휘어짐이 다르고 그걸 검출하는거지요
2024-04-05 07:00:45추천 0
광자는 중력장에 의한 공간의 변화를 느끼지 못하므로 1칸에 1초라면 끝까지 이동하는데 4초가 걸리고, 관찰자가 봤을 때는 공간이 늘었으므로 4초보다 더 걸리게 되겠네요. 반대인가?
아무튼 중력장에 의해 공간이 틀어지면 광자의 시간과 관찰자의 시간이 다르게 흐르는거죠.
맞나? 맞으면 500원.
댓글 1개 ▲
2024-04-05 08:02:54추천 0
광자가 중력 장애에 의한 공간의 변화를 느끼지 못하는게 아니고 그냥 빛의 속도가 고정이라서 그런 겁니다

함수로 생각해보면 빛의 속도가 상수 값이고 거리와 시간 X와Y입니다
2024-04-05 07:59:10추천 0
빛의속도가 불변이라서 그렇습니다
빛의속도가 고정이니 중력파로인해 거리가 달라지면 시간이 달라지죠
댓글 0개 ▲
2024-04-06 10:34:30추천 0

중력파 측정이라고 하니까 사람들이 어렵게 생각하시는데
쉽게 생각하면 중력을 측정하는 겁니다. 다만 중력의 세기가 진동하는 거예요.

핵심은 디텍터가 한 위치에 있으면 요동치는 중력을 절대 측정하지 못한다는 겁니다.
측정 장치가 질량이 없어서 중력의 영향을 받지 않으면 모를까, 질량이 없는 물질은 없으니까요.
그래서 멀리 떨어진 두 위치에서 중력차를 구해야 합니다.
바로 팔 길이가 4 km인 마이켈슨 간섭계를 사용하는 것이죠.

글쓴님의 궁금해 하신 포인트가 여기에서 발생되는데
중력파의 전파 속력은 빛의 속력과 같기 때문에
중력파와 빛이 나란하게 진행할 때는
중력파 없는, 즉 일정한 중력 상태에서의 빛과 아무런 위상차가 나타나지 않습니다.
그러나 마이켈슨 간섭계는 빛이 거울까지 갔다가 되돌아와야 하잖아요.
그래서 한 번은 중력파와 나란하게 진행했다면 한 번은 반대로 진행해야만 합니다.
이때 위상차가 발생됩니다.
위상의 비교군인 '중력이 일정한 상태에서의 빛'이란 중력파의 진행 방향과 수직한 팔을 왕복한 빛이고요.
댓글 0개 ▲
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